彻底搞清楚 RxJava 是什么东西

其实从rxjava14年出现到现在，我是去年从一个朋友那里听到的，特别是随着现在app项目越来越大，分层越来越不明确的情况下，rxjava出现了，以至于出现了rxandroid。其实如果你了解观察者模式的话，rxjava并没有你说的那么神秘。再次，我对rxjava并不崇拜，我的原则是怎么写代码简单，代码结构清晰，维护简单，就是好框架。

讲rxjava之前首先说一下Android mvp开发模式。

MVP的工作流程

• Presenter负责逻辑的处理，
• Model提供数据，
• View负责显示。
  作为一种新的模式，在MVP中View并不直接使用Model，它们之间的通信是通过Presenter来进行的，所有的交互都发生在Presenter内部，而在MVC中View会从直接Model中读取数据而不是通过 Controller。

接下来说说rxjava

• ​​RxJava 到底是什么​​
• ​​RxJava 好在哪​​
• ​​API 介绍和原理简析​​

• ​​1. 概念：扩展的观察者模式​​

• ​​观察者模式​​
• ​​RxJava 的观察者模式​​

• ​​2. 基本实现​​

• ​​1) 创建 Observer​​
• ​​2) 创建 Observable​​
• ​​3) Subscribe (订阅)​​
• ​​4) 场景示例​​

• ​​a. 打印字符串数组​​
• ​​b. 由 id 取得图片并显示​​

• ​​3. 线程控制 —— Scheduler (一)​​

• ​​1) Scheduler 的 API (一)​​
• ​​2) Scheduler 的原理 (一)​​

• ​​4. 变换​​

• ​​1) API​​
• ​​2) 变换的原理：lift()​​
• ​​3) compose: 对 Observable 整体的变换​​

• ​​5. 线程控制：Scheduler (二)​​

• ​​1) Scheduler 的 API (二)​​
• ​​2) Scheduler 的原理（二）​​
• ​​3) 延伸：doOnSubscribe()​​

• ​​RxJava 的适用场景和使用方式​​

• ​​1. 与 Retrofit 的结合​​
• ​​2. RxBinding​​
• ​​3. 各种异步操作​​
• ​​4. RxBus​​

• ​​最后​​

• ​​关于作者：​​
• ​​为什么写这个？​​

如果你要了解rxjava是什么，由来，以及作用和原理，请点击上面的链接。

针对上面的问题，我们简单的了解下一些基本的概念。

什么是rxJava

一种帮助你做异步的框架. 类似于 AsyncTask. 但其灵活性和扩展性远远强于前者. 从能力上讲, 如果说 AsycnTask 是 DOS 操作系统, RxJava 是 Window 操作系统。

rxJava的好处

异步操作很关键的一点是程序的简洁性，因为在调度过程比较复杂的情况下，异步代码经常会既难写也难被读懂。 Android 创造的​​AsyncTask​​ 和​​Handler​​ ，其实都是为了让异步代码更加简洁。RxJava 的优势也是简洁，但它的简洁的与众不同之处在于，随着程序逻辑变得越来越复杂，它依然能够保持简洁。

看下rxjava的例子

rxjava原理简析

我想大家听说过如下Java的都知道如下Java采用的是一种扩展的观察者模式实现的，何为观察者模式：观察者模式是一种一对多的依赖关系，当一个对象改变状态时，它会通知所有依赖者接受通知，并决定数据是否改变。

但是rxjava和传统的观察者模式又不完全相同，传统的观察者模式是涉及到两个对象观察者（​​Observer​​ ）和被观察者（​​Observable​​ ）。观察者通过将被观察 的对象加到自己的观察队列中，当被观察者发生改变时，就会通知观察者东西已经改变。

而rxJava中涉及到4个概念：​​Observable​​ (可观察者，即被观察者)、 ​​Observer​​ (观察者)、 ​​subscribe​​ (订阅)、事件。​​Observable​​ 和​​Observer​​ 通过 ​​subscribe()​​ 方法实现订阅关系，从而 ​​Observable​​ 可以在需要的时候发出事件来通知 ​​Observer​​​​数据刷新。​​

注意：重点来了 

与传统观察者模式不同， RxJava 的事件回调方法除了普通事件 ​​onNext()​​ （相当于 ​​onClick()​​ / ​​onEvent()​​）之外，还定义了两个特殊的事件：​​onCompleted()​​

 和 ​​onError()​​。

​​onCompleted()​​

• : 事件队列完结。RxJava 不仅把每个事件单独处理，还会把它们看做一个队列。RxJava 规定，当不会再有新的

​​onNext()​​

• 发出时，需要触发

​​onCompleted()​​​​onError()​​

• : 事件队列异常。在事件处理过程中出异常时，

​​onError()​​ 注意：

在一个正确运行的事件序列中, ​​onCompleted()​​ 和 ​​onError()​​​​onCompleted()​​ 和 ​​onError()​​ 二者也是互斥的。在响应的队列中只能调用一个。

rxjava事件处理的模型图：

rxjava的基本实现

1) 创建 Observer(被观察者对象)

//Observable部分,被观察者部分
        Observable<String> myObservable=Observable.create(new Observable.OnSubscribe<String>() {
            @Override
            public void call(Subscriber<? super String> subscriber) {
                subscriber.onNext("我是被观察的对象");
                subscriber.onCompleted();
            }
        });

2) 创建Subscriber(观察者对象)

//Subscriber部分，观察者部分
        Subscriber<String> mySubscriber=new Subscriber<String>() {
            @Override
            public void onCompleted() {

            }

            @Override
            public void onError(Throwable e) {

            }

            @Override
            public void onNext(String s) {
                text.setText(s);
            }
        };

3) Observer和Subscriber关联

myObservable.subscribe(mySubscriber);

这样就完成了一个简单的rxjava，是不是很简单。

注意：如果你用的是android studio作为ide工具的话，请务必添加rxjava依赖

除了 subscribe(Observer) 和 subscribe(Subscriber) ，subscribe() 还支持不完整定义的回调，RxJava 会自动根据定义创建出Subscriber 。

其实如果看上面的写法，代码是显得比较难看的，这是为了方便大家理解rxjava的订阅者模式。

其实上面的代码可以这么写：

Observable.just("Hello, world!")  
    .subscribe(new Action1<String>() {  
        @Override  
        public void call(String s) {  
              System.out.println(s);  
        }  
    });

使用java8的lambda可以使代码更简洁

Observable.just("Hello, world!")  
    .subscribe(s -> System.out.println(s));

然而如果你认为rxjava只有这个用处，那么也什么牛逼的，

在 RxJava 的默认规则中，事件的发出和消费都是在同一个线程的。观察者模式本身的目的就是『后台处理，前台回调』的异步机制，因此异步对于 RxJava 是至关重要的。而要实现异步，则需要用到 RxJava 的另一个概念： ​​Scheduler​​ 。

 Scheduler （线程调度器）

线程控制与调度

 RxJava 遵循的是线程不变的原则，即：在哪个线程调用 

​​subscribe()​​

，就在哪个线程生产事件；在哪个线程生产事件，就在哪个线程消费事件。而如果要实现线程的调度，就需要scheduler(线程调度器)。

RxJava 已经内置了几个 ​​Scheduler​​ ，它们已经适合大多数的使用场景：

​​Schedulers.immediate()​​

• : 直接在当前线程运行，相当于不指定线程。这是默认的

​​Scheduler​​

• 。

​​Schedulers.newThread()​​

• : 总是启用新线程，并在新线程执行操作。

​​Schedulers.io()​​

• : I/O 操作（读写文件、读写数据库、网络信息交互等）所使用的

​​Scheduler​​

• 。行为模式和

​​newThread()​​

• 差不多，区别在于

​​io()​​

• 的内部实现是是用一个无数量上限的线程池，可以重用空闲的线程，因此多数情况下

​​io()​​

• 比

​​newThread()​​

• 更有效率。不要把计算工作放在

​​io()​​​​Schedulers.computation()​​

• : 计算所使用的

​​Scheduler​​

• 。这个计算指的是 CPU 密集型计算，即不会被 I/O 等操作限制性能的操作，例如图形的计算。这个

​​Scheduler​​

• 使用的固定的线程池，大小为 CPU 核数。不要把 I/O 操作放在

​​computation()​​

• 另外， Android 还有一个专用的

​​AndroidSchedulers.mainThread()​​

• ，它指定的操作将在 Android 主线程运行。

Sceeduler默认给我们提供了​​subscribeOn()​​ 和 ​​observeOn()​​ 两个方法来对线程进行控制

举个例子：

Observable.just(1, 2, 3, 4)
                .subscribeOn(Schedulers.io()) // 指定 subscribe() 发生在 IO 线程
                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 指定 Subscriber 的回调发生在主线程
                .subscribe(new Action1<Integer>() {
                    @Override
                    public void call(Integer number) {
                    }
                });

上面这段代码中，由于 

​​subscribeOn(Schedulers.io())​​

 的指定，被创建的事件的内容  ​​1​​

、 ​​2​​

、 ​​3​​

、 ​​4​​

 将会在 IO 线程发出；而由于

​​observeOn(AndroidScheculers.mainThread()​​) 的指定，因此 ​​subscriber​​ 数字的打印将发生在主线程 。事实上，这种在 ​​subscribe()​​ 

之前写上两句 ​​subscribeOn(Scheduler.io())​​ 和 ​​observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())​​ 的使用方式非常常见，

它适用于多数的 『后台线程取数据，主线程显示』的程序策略。

说到这里，有一个常用的场景：加载几十个图片到UI上，这里说说rxjava的写法

int drawableRes = ...;
ImageView imageView = ...;
Observable.create(new OnSubscribe<Drawable>() {
    @Override
    public void call(Subscriber<? super Drawable> subscriber) {
        Drawable drawable = getTheme().getDrawable(drawableRes));
        subscriber.onNext(drawable);
        subscriber.onCompleted();
    }
})
.subscribeOn(Schedulers.io()) // 指定 subscribe() 发生在 IO 线程
.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 指定 Subscriber 的回调发生在主线程
.subscribe(new Observer<Drawable>() {
    @Override
    public void onNext(Drawable drawable) {
        imageView.setImageDrawable(drawable);
    }

    @Override
    public void onCompleted() {
    }

    @Override
    public void onError(Throwable e) {
        Toast.makeText(activity, "Error!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
});

这样，加载图片发生在UI线程，而设置显示放到子线程出来，这样就不会出现卡顿。

变换

RxJava 提供了对事件序列进行变换的支持，这是它的核心功能之一。所谓变换，就是将事件序列中的对象或整个序列进行加工处理，转换成不同的事件或事件序列。

来看一个例子：

Observable.just("images/logo.png") // 输入类型 String
    .map(new Func1<String, Bitmap>() {
        @Override
        public Bitmap call(String filePath) { // 参数类型 String
            return getBitmapFromPath(filePath); // 返回类型 Bitmap
        }
    })
    .subscribe(new Action1<Bitmap>() {
        @Override
        public void call(Bitmap bitmap) { // 参数类型 Bitmap
            showBitmap(bitmap);
        }
    });

这里出现了一个  ​​Func1​​

 的类。它和  ​​Action1​​

 非常相似，也是 RxJava 的一个接口，用于包装含有一个参数的方法。  ​​Func1​​

 和  ​​Action​​

的区别在于，  ​​Func1​​

 包装的是有返回值的方法。 ​​FuncX​​

 和 ​​ActionX​​

 的区别在  ​​FuncX​​

 包装的是有返回值的方法。

通过上面的代码我们看到：

​​map()​​

 方法将参数中的  ​​String​​

 对象转换成一个  ​​Bitmap​​

 对象后返回，而在经过  ​​map()​​

 方法后，事件的参数类型也由  ​​String​​

转为了  ​​Bitmap。这就是最长久的转换。​​

​​map(): 事件对象的直接变换示意图：​​

​​

​​flatMap(): 这是一个很有用但非常难理解的变换​​

​​首先假设这么一种需求：假设有一个数据结构『学生』，现在需要打印出一组学生的属性（我选择属性，是因为如果对象可以打印，你们单个属性肯定不是问题）。​​

Student[] students = ...;
Subscriber<Student> subscriber = new Subscriber<Student>() {
    @Override
    public void onNext(Student student) {
        List<Course> courses = student.getCourses();
        for (int i = 0; i < courses.size(); i++) {
            Course course = courses.get(i);
            Log.d(tag, course.getName());
        }
    }
    ...
};
Observable.from(students)
    .subscribe(subscriber);

写法也很简单，看得也很明白。

flatmap运行原理图：

变换的原理：lift()

这些变换虽然功能各有不同，但实质上都是针对事件序列的处理和再发送。而在 RxJava 的内部，它们是基于同一个基础的变换方法：​​lift(Operator)​​。首先看一下 ​​lift()​​ 的内部实现（仅核心代码）：

// 注意：这不是 lift() 的源码，而是将源码中与性能、兼容性、扩展性有关的代码剔除后的核心代码。
// 如果需要看源码，可以去 RxJava 的 GitHub 仓库下载。
public <R> Observable<R> lift(Operator<? extends R, ? super T> operator) {
    return Observable.create(new OnSubscribe<R>() {
        @Override
        public void call(Subscriber subscriber) {
            Subscriber newSubscriber = operator.call(subscriber);
            newSubscriber.onStart();
            onSubscribe.call(newSubscriber);
        }
    });
}